Inﬂ uence of the polymeric Incidencia de la adición ﬁ bers ...

4 ] Revista de la ConstrucciónVolumen 11 No 3 - 2012

Infl uence of the polymeric

fi bers adding upon mortars

based on the bending

resistance and compression

of mud plasters

Incidencia de la adición de fi bras poliméricas para morteros sobre la resistencia a fl exión y compresión de estucos de barro

Autores

PRADO, F. Pontificia Universidad Católica de [email protected], Chile

GONZÁLEZ, M. Constructora G y LSantiago, Chile

Fecha de recepción 28/09/2012

Fecha de aceptación 13/11/2012

páginas: 4 - 16 [ 5 Revista de la ConstrucciónVolumen 11 No 3 - 2012[ Prado, F. - González, M. ]

Resumen Los estucos de barro son uno de los elementos que más comúnmente pre-sentan defectos tanto en paramentos interiores como exteriores de una edi-ficación (ya sea esta estructurada en barro o no). Por lo anterior es que se hace deseable generar nuevas solucio-nes, que a un bajo costo, logren una mejora en la calidad de los estucos de adobe, minimizando el riesgo para las personas y procurando durabilidad del bien inmueble, sobre todo cuando se trata de un edificio patrimonial.

El presente trabajo consiste en un es-tudio sobre el uso de fibras poliméricas como refuerzo a estucos de mortero de adobe. Para ello se desarrollaron en la-boratorio una muestra cero y muestras con adiciones de fibras, en diferentes dosificaciones, las cuales fueron tes-teadas en la prensa de ensayo (según norma oficial chilena Nch158: Ensayos

de Flexión y Compresión de Morteros, aplicados a briquetas RILEM), a modo de obtener sus parámetros caracterís-ticos de flexión y compresión.

Una vez obtenidos los resultados, se procedió al análisis estadístico y con-trastación de los mismos, lo cual per-mitió determinar la muestra con fibras que mejores características presentó luego de la adición.

Se logró establecer que la estabilidad de un elemento no estructural (como el estuco de barro) sometido a flexión y compresión se hace sustancialmente más efectiva con la incorporación de fibras poliméricas logrando incremen-tos en su resistencia de hasta un 30%. Adicionalmente se pudo demostrar que los tiempos de rotura del elemento re-forzado con fibra pueden llegar a ser 7 veces mayores que la muestra pura.

Palabras clave: Estuco de barro, fibra de polipropileno, briquetas RILEM.

Abstract One of the most current pathologies that occur in adobe faced constructions is due to the flexion and compression upon the mud plasters. For this reason, it becomes necessary and interesting the idea of generating new solutions, which at a low cost improve the mud plasters’ quality.

This research consists in carrying a study about the use of polymeric fibers as reinforcement of adobe mortar plasters. Thus, different samples were made in a laboratory; one zero sample and others, which carried several fibers in different amounts. These were tested in a drilling

press as to obtain the characteristics of their flexion and compression.

With these results, a statistical and con t r a s t i v e ana l y s i s wa s made . The results allowed to show which fiber sample comply with the best characteristics after the adding of fibers and thus, create a behavior pattern for this material.

It was established that the quality of a non structural element such as plaster-undergone to flexion and compression-becomes more effective with the adding of polymeric fibers.

Key words: Earthen stucco, polypropyline fiber, RILEM


páginas: 4 - 16 [ Prado, F. - González, M. ]

1. Introducción

1.1. Breve reseña del estado del arte

La técnica de construcción en tierra cruda es una de las más antiguas utilizadas por el hombre. Su recurrencia se debe en gran medida a la disponibilidad del material base, el bajo nivel tecnológico exigido para la prepa-ración de la mezcla y la facilidad de su aplicación. Las construcciones de adobe más antiguas descubiertas datan del año 10.000 antes de Cristo, y están ubicadas en Mesopotamia. Adicionalmente, existen vestigios de su utilización hace 12 mil años en una de las ciudades más antiguas del mundo, Jericó, así como en la Mu-ralla China la cual data del siglo III antes de Cristo. Los edificios más antiguos, que actualmente están en servicio, se encuentran en Taos, Nuevo México, con aproximadamente 900 años de edad, los cuales pre-sentan hasta la actualidad adecuadas condiciones de servicio (Pinho, 2000) y (Burroughs, 2001).

La utilización de la tierra como material de cons-trucción está diseminada por todas las áreas secas y templadas del mundo, con predominancia en el hemisferio Sur. Además, las construcciones de adobe se caracterizan pues presentan un vínculo vernáculo relevante que las diferencian cultural, regional y tem-poralmente, constituyendo un patrimonio importante de la humanidad. Es por este motivo que existen grandes impulsos para proteger y rehabilitar este tipo de construcciones. Aunque la construcción en adobe es una técnica de construcción ancestral, en nuestros días, aún es posible observar su gran uso en países considerados subdesarrollados o en vías de desarro-llo. En la mayoría de estos casos actuales se trata de construcciones modestas, pero también es posible en-contrar ejemplos de enorme complejidad, incluso, en algunos casos de edificios que alcanzan los 10 pisos.

En países considerados desarrollados, normalmente en zonas secas de climas desérticos, como por ejemplo Australia o Estados Unidos, está renaciendo la cons-trucción en base al adobe, impulsado por la adopción de conceptos de sustentabilidad y por la innovación tecnológica que han desarrollado (como puede ser el bloque BTC). Efectivamente, en dichas regiones del mundo las ventajas de la construcción en adobe, específicamente la relacionada con la inercia térmica, puede ser aprovechada al máximo y sus desventajas, normalmente el comportamiento a la humedad y la resistencia ante acciones de sismos, se encuentran mi-nimizadas con diseños y tecnologías de apoyo (Sousa, Meireles, Almeida y de Brito, 2008).

Ilustración 1. Edifi cios de ladrillos de tierra en Shibam, Yemen.

Fuente: Maini, 1998. Earthen architecture for sustainable habitat and compressed stabilized earth block technology.

En las últimas décadas ha habido un fuerte desarrollo en las investigaciones relacionadas con la incorpora-ción de fibras a los morteros para estucos. Sin embargo el uso de las fibras es una técnica antigua que ha to-mado formas en el pasado mediante fibras de verdura en Babilonia y Persia; mediante pelos de animales; o mediante paja; técnica que fuese introducida por los egipcios (Filho y Silva, 2004).

2.1. Realidad nacional chilena

En Chile, considerar el adobe como material construc-tivo estructural de nuevas viviendas es un tema que se encuentra fuera del marco legal. La utilización de esta técnica quedó relegada a una propuesta propia de comunidades rurales y a la intervención de edificios de carácter patrimonial.

En la zona norte, centro y centro-sur de Chile, existe una gran cantidad de inmuebles que están estructura-dos en adobe, los cuales son una muestra viva de que, evaluando sus restricciones y consideraciones técnicas específicas, se le puede considerar como un material vigente, pues aún se encuentra en servicio.

Como se mencionó anteriormente la construcción de tierra cruda, tiene ventajas en:

a. La habitabilidad: respondiendo favorablemente a las condiciones climáticas y de confort térmico de lugares extremos condicionados por su ubicación geográfica y clima.

b. La factibilidad económica: la cual suele ser un fac-tor importante a considerar, más aún en ciudades


apartadas, sujetas a escasez de recursos, donde se debe privilegiar el insumo principal local, la tierra.

c. La imagen patrimonial del sistema constructivo a utilizar: donde se deben asociar la identidad cultu-ral al sistema constructivo como propio del lugar. (Comité de Adobe Chile, 2005).

De esta manera se comprende la necesidad del desarro-llo de soluciones innovadoras que, respetando los cri-terios internacionalmente definidos por ICOMOS en las Cartas Internacionales del Restauro para la intervención patrimonial (como pueden ser los de Reversibilidad, Autenticidad e Identificación), permitan una mejora en los componentes de los sistemas constructivos an-cestrales, siendo un apoyo por ejemplo para la puesta en valor del patrimonio construido en dicho material.

La pérdida de las técnicas y culturas constructivas en las últimas décadas, han hecho aumentar los defectos de construcción de muchas viviendas, tanto realizadas con tierra como otros que tienen trabajo mixto de tie-rra y materiales industrializados. Este es el caso de la arquitectura de albañilería de ladrillos hechos a mano, la cual se encuentra revestida por estucos de barro, las que fueron muy recurrente en la zona central de Chile (normalmente ejecutadas en el primer cuarto del siglo XX). La pérdida de los conocimientos de construcción con tierra cruda trae consigo la consiguiente pérdida de calidad de las soluciones constructivas dada la incorporación de nuevas soluciones incompatibles (ya sean estructural o materialmente), así como la pérdida de sus características estéticas, materiales y patrimoniales. Esto no solo sucede con la arquitectura monumental, sino también, con otra más modesta como pueden ser el residencial y rural.

El alto porcentaje del patrimonio histórico y cultural de nuestro país registrado por el Consejo de Monu-mentos Nacionales, sumado a la gran cantidad de personas que habitan en viviendas de esta naturaleza (las cuales están construidas en base a tierra cruda en sus diferentes sistemas constructivos: adobe, ado-billo, y quincha) respaldan la necesidad de que este tema deba concentrar nuestra atención, tanto por la protección de la integridad física de los moradores de estos edificios, como por la preservación de los valo-res estético-culturales de la arquitectura patrimonial vernacular en tierra cruda.

De la mano de lo anterior, y en el contexto de la ade-cuada intervención de edificaciones de adobe o que incorporan técnicas de tierra cruda, y dando cumpli-miento a la normativa internacional de conservación patrimonial, es que se da cuerpo a la siguiente inves-tigación, procurando la identificación y reversibilidad de las adiciones.

La selección del material (fibras de polipropileno) para las adiciones se ha realizado dada sus características mecánicas, de compatibilidad, de estabilidad dimen-sional, de reversibilidad y condición de inerte frente a los agentes climáticos y otros externos. Todo lo anterior permite asegurar el correcto cumplimiento de los lineamientos internacionales para una adecua-da intervención patrimonial, así como un suministro industrializado y de bajo costo.

2. Desarrollo

2.1. Introducción

El material utilizado para la investigación consiste en un estuco de mezcla adobero proveniente de la Po-blación Obrera de la Unión, ubicado en Valparaíso, el que de acuerdo a los ensayos de laboratorio realizados corresponde a un suelo del tipo SM(ML) y que según las normas NCh1517/1Of.1979 y NCh1517/2Of.1979, se pudo concluir que no presenta límite líquido, límite plástico ni índice de plasticidad, lo que significa es apto para la confección requerida.

Las fibras utilizadas son microfibras sintéticas de los modelos FIBERMESH 150 de largos: 19mm (tipo A), 12+19mm (tipo B) y, 12mm (tipo C), y FIBERMESH 300 de largos 19mm (tipo D) y 40mm (tipo E).

Ilustración 2. Todas las fi bras poliméricas

Fibermesh 150, tipo CLargo: 12mm

Fibermesh 300, tipo DLargo: 19mm

Fibermesh 150, tipo BLargo: 12+19mm

Fibermesh 300, tipo ELargo: 40mm

Fibermesh 150, tipo ALargo: 19mm

Fuente: Elaboración propia.

La primera etapa, consiste en el acondicionamiento de las muestras que posteriormente darán paso al llenado de las probetas Rilem. Para esto se siguió el procedi-miento establecido en la norma NCh158.Of1967.



Ilustración 3. Preparación de la mezcla de adobe con incorporación de fi bras


Ilustración 4. Compactación de probeta Rilem con la espátula


Ilustración 5. Pesaje de las fi bras para su incorporación a la mezcla.


Ilustración 6. Probetas enrasadas y alisadas.


Ilustración 7. Control y visualizador de la máquina de ensayo



2.2. Metodología

La metodología se basa en la elaboración para cada tipo de fibra de: una muestra cero, pura sin la incorporación de fibras; una muestra con la dosificación recomendada por el fabricante; y una serie de muestras en las que se aplicará un aumento sucesivo de 1,5 veces la cantidad máxima de fibra recomendada por el fabricante.

Dicho incremento ha sido definido dada la sensibilidad de la balanza electrónica, que imposibilita pesar mag-nitudes inferiores a 1 g. Este incremento diferencial de 1 g en la probeta RILEM correspondería a un aumento significativo de la cantidad de fibras en el elemento escala 1:1.

Acorde a lo anterior, la metodología aplicada ha sido:

– Muestra 0: muestra pura– Muestra 1: muestra pura más máxima cantidad de

fibra recomendada por fabricante.– Muestra 2: muestra pura más 1,5 veces la cantidad

de fibra de muestra 1– Muestra 3: muestra pura más 1,5 veces la cantidad

de fibra de muestra 2– Muestra 4: muestra pura más 1,5 veces la cantidad

de fibra de muestra 3

– Muestra 5: muestra pura más 1,5 veces la cantidad de fibra de muestra 4

– Muestra 6: muestra pura más 1,5 veces la cantidad de fibra de muestra 5

Para la ejecución de las mezclas anteriores se considera una relación agua-suelo=1:3 y una cantidad máxima de fibra, recomendada por el fabricante, de 2.4 kg de fibra por m3 de mezcla.

2.3. Ensayo de fl exión y compresión

Para la realización del ensayo de flexión, los cuales fueron realizados en los laboratorios de DECON UC, se debió considerar el procedimiento establecido en la norma NCh158.Of1967, controlado por los labo-ratoristas especializados para la realización de este ensayo.

Una vez realizado el ensayo de flexión, y para asegurar la similitud del material, con los trozos sobrantes, se realizó el ensayo de compresión, siguiendo el proce-dimiento de la norma NCh158.Of1967 y controlado de igual forma que el ensayo anterior, por los labora-toristas especializados.

Ilustración 8. Ensayo de fl exión serie B, muestra 3, 4 y 5




2.4. Cálculos y resultados

2.4.1. Formulación de la hipótesis

La definición de la hipótesis se basa en que en los estucos de mortero de barro se generan problemas producidos por la acción de esfuerzos mecánicos, los cuales corresponden a una de las patologías más fre-cuentes y lamentables que ocurren en los paramentos de edificaciones de adobe.

Se establece como hipótesis nula (H0) que las resis-tencias mecánicas de flexión y compresión de los es-tucos de mortero de barro, no se ve influenciada por incorporación de fibras poliméricas.

Por lo tanto la hipótesis de investigación (H1) es que las resistencias mecánicas de flexión y compresión de los estucos de mortero de barro, con incorporación de fibras poliméricas, puede aumentar. Si esto fuera cierto, las recomendaciones de la aplicación de la cantidad de fibra, deben ser definidas para obtener un parámetro de aumento de las resistencias a flexión y compresión, con una determinada cantidad de fibra polimérica. Vale decir se buscará una relación entre la cantidad de fibras y el aumento de la resistencia.

2.4.2. Diseño del modelo de evaluación

Para la ejecución de los ensayos, se define un diseño factorial, aplicado por tipo de fibra y por tipo de re-

Ilustración 9. Ensayo de compresión serie B, muestra 2, 3 y 4.


Ilustración 10. Serie de probetas testeadas



sistencia estudiada (flexión y compresión). El diseño cuenta con seis factores, correspondientes a los seis escenarios de fibras poliméricas incorporadas, y cada uno de estos factores cuenta con tres niveles de re-sultados experimentales, es decir, a cada una de las seis combinaciones de dosificaciones, se asignó tres resultados de resistencia de flexión y compresión, por separado (medidos en MPa).

Este tipo de experimento permite el estudio de cada factor en la variable, así como el efecto de las inte-racciones entre factores sobre la variable.

2.4.3. Elección de la prueba estadística

Según la hipótesis de investigación planteada, se tiene que existe una relación entre una variable Y (denomi-nada dependiente, la cual corresponde a la resistencia mecánica de flexión y compresión) y otra variable X (denominada independiente, la cual corresponde a la cantidad de fibra incorporada).

Se asume que la dependencia de la variable Y con la variable X, está asociada a un modelo matemático

y no necesariamente a un factor de causalidad. Así, para una misma cantidad de incorporación de fibra, pueden existir niveles de resistencias que varían en los distintos tipos de fibras.

La prueba que más se ajusta a las necesidades del estudio es la regresión, ya que es útil para interpolar (encontrar nuevos valores situados entre los que ya se conocen). Se utilizará la regresión para estudiar cuál de los modelos funcionales se adapta de mejor manera a la situación planteada, evaluando tanto con una regresión lineal del tipo Y = a + b X + e, como con una regresión cuadrática del tipo Y = a X2 + b X + c, para así determinar cuál ofrece un mayor ajuste de los valores. En ambos casos, se establece para la verifica-ción de la hipótesis, un nivel de confianza del 95%.

2.4.5. Evaluación del modelo estadístico

Para realizar la evaluación de las regresiones estable-cidas, se analizaron los datos en el programa SPPS 18, obteniendo los siguientes resultados:

Tabla 2.1. Resumen de los modelos y estimaciones todas las series de fl exión

Serie Regresión R2 Fcrítico F Sig. Ecuación

ALineal 0,682 4,381 40,792 0,000 Y = 0,128X + 2,717

Cuadrática 0,683 3,555 19,389 0,000 Y = 0,143X – 0,001X2 + 2,681

BLineal 0,549 4,381 23,141 0,000 Y = 0,091X + 2,224

Cuadrática 0,692 3,555 20,214 0,000 Y = 0,250X – 0,009X2 + 1,826

CLineal 0,102 4,381 2,163 0,158 Y = 0,013X + 2,583

Cuadrática 0,111 3,555 1,124 0,347 Y = 0,026X – 0,001X2 + 2,551

DLineal 0,127 4,381 2,775 0,112 Y = 0,019X + 2,137

Cuadrática 0,177 3,555 1,933 0,174 Y = 0,060X – 0,002X2 + 2,034

ELineal 0,059 4,381 1,198 0,287 Y = - 0,016X + 3,087

Cuadrática 0,157 3,555 1,672 0,216 Y = - 0,084X + 0,004X2 + 3,260




Tabla 2.2. Resumen de los modelos y estimaciones todas las series de compresión

Serie Regresión R2 Fcrítico F Sig. Ecuación

A Lineal 0,495 4,381 18,640 0,000 Y = 0,104X + 8,910

Cuadrática 0,558 3,555 11,368 0,001 Y = 0,231X – 0,007X2 + 8,592

B Lineal 0,823 4,381 88,323 0,000 Y = 0,190X + 6,867

Cuadrática 0,926 3,555 112,085 0,000 Y = 0,418X – 0,012X2 + 6,294

C Lineal 0,002 4,381 0,037 0,849 Y = - 0,002X + 6,925

Cuadrática 0,072 3,555 0,700 0,510 Y = 0,045X – 0,003X2 + 6,807

D Lineal 0,710 4,381 46,466 0,000 Y = 0,110X + 5,538

Cuadrática 0,904 3,555 84,606 0,000 Y = 0,306X – 0,011X2 + 5,047

E Lineal 0,074 4,381 1,523 0,232 Y = 0,017X + 8,939

Cuadrática 0,105 3,555 1,060 0,367 Y = - 0,021X + 0,002X2 + 9,035


3. Análisis

3.1. Análisis de los resultados

Respecto del resumen del modelo a flexión, se esta-blece que el mejor modelo corresponde a la serie B. A la vista del resultado analítico, se puede afirmar que el ajuste del modelo es aceptable, ya que el valor del coeficiente de determinación R cuadrado (R2) es igual a 0,692, lo cual es relativamente cercano a 1. En concreto, el 69,2% de la variabilidad de la variable Y, respecto a su promedio, es explicado por el modelo de regresión cuadrático ajustado. Es por esto que se puede definir que el modelo es aceptable para des-cribir la relación que existe entre las variables X e Y.

Para afirmar y aceptar si los resultados de R2 se pro-dujeron por azar, se puede util izar el coeficiente estadístico F, de la distribución F de Fisher. Para ello, en el contraste de hipótesis, para verificar si la varia-ble independiente explica el fenómeno se utiliza el estadístico F, con los siguientes parámetros (grados de libertad):

– gl1 = k = 1– gl2 = n - (k+ 1) = 19

Donde:

– k: es el número de variables independientes en el análisis de regresión.

– n: es el número de observaciones consideradas.

Además, considerando el intervalo de confianza del 95%, dado por (1 - ), con = 0,05, se puede definir que el valor crítico de F para la regresión lineal es de 3,555, el cual se puede obtener de manera directa de la Tabla de Valores Críticos de la distribución F de Fisher F0,05(x,n1,n2). Dado que el valor de F = 20,214, entregado en el resumen del modelo de flexión serie B, es mucho más elevado que 3,555, es extremadamente improbable que un valor F tan elevado se produzca por el azar. Por tal motivo, y como se tiene un (significancia o complemento del nivel de confianza) de 0,05, la hipótesis de que no hay relación entre la variable independiente y la variable dependiente hay que rechazarla pues F sobrepasa el nivel crítico. Adicionalmente, evaluando con DIST.F(valor de F; grado de libertad 1; grado de libertad 2) en Excel, se puede obtener la probabilidad (o significancia) de que se produzca al azar un valor F superior, o sea la probabilidad de que un valor tan elevado se produzca por azar. En este caso en particular, DIST.F(20,214; 1; 19) = 2,47E-4, una probabilidad extremadamente pequeña, la cual se considera como 0. Con lo cual se puede determinar que la variable independiente es significativa para explicar el comportamiento de la variable dependiente.

De la tabla resumen del modelo y estimaciones de los parámetros, se puede observar que los coeficientes de determinación R2, de las series C, D y E, correspondien-tes a las fibras Fibermesh 150 de largo 12mm, Fiber-mesh 300 de largo 19mm y Fibermesh 300 de largo 40mm, respectivamente, tanto para las regresiones


lineales como para las cuadráticas, son excesivamente bajos, por lo que un gran porcentaje de las variaciones que ocurren en la variable dependiente (resistencia a flexión) se explican por otras variables externas no consideradas, las cuales no guardan relación con la variable independiente (cantidad de incorporación de fibras). Por otro lado, respecto de los estadísticos F obtenidos en estas series, se puede determinar que tampoco existe relación entre ambas variables. En estos casos las significancias son muy elevadas, por lo que existe gran probabilidad de que otros factores ex-pliquen el comportamiento de la variable dependiente.

El procedimiento establecido para el análisis esta-dístico de los resultados a compresión es idéntico al realizado en el análisis de flexión, por considerar las mismas condiciones, modelos y variables. Es por esto que se establece que el modelo más representativo es el generado por la fibra tipo B.

3.2. Análisis de otras variables de interés

En el proceso de ensayo de las series a flexión y a compresión, se observó que al aumentar la cantidad de fibras en cada una de las muestras, se incrementa-

ba también el tiempo que la briqueta resistía la carga máxima antes de reomper. Este efecto es muy relevante ya que se aumenta la propiedad de elasticidad del material resultante.

El aumento del tiempo para lograr la carga máxima, respecto de la muestra pura, se incrementa hasta 7,3 y 6,2 veces, en las series A y B de flexión, respectiva-mente. En cambio en las serie A, B y D, de compresión, alcanzan diferencias de 2,3, 2,5 y 2,3 veces, los cuales son valores sustanciales.

Un aspecto interesante observado durante el proceso de ensayos fue el mantenimiento en el tiempo de la carga de rotura, en las series de flexión, tal como se muestra en los gráficos adjuntos. En el caso de la serie A, con una incorporación de fibra de 12,15 kg/m3, se tuvo tiempos promedio de la carga máxima de casi 98,9 segundos, a diferencia de los 1,04 segundos re-gistrados en la muestra pura. En cambio en el caso de la serie B, en la misma dosificación de incorporación de fibras, se mantuvo las cargas máximas en un promedio de 39,9 segundos. Esto permite suponer que el nuevo material mixto es flexible, y aun luego de romper, sigue teniendo trabazón, lo que podría disminuir el riesgo de caída de los materiales desde el muro.

Ilustración 3.1. Gráfi co Carga Flexión versus Tiempo, serie A0


Ilustración 3.2. Gráfi co Carga Flexión versus Tiempo, serie A6




4. Conclusiones

La hipótesis de investigación, la cual establece que las fibras poliméricas añadidas a la mezcla de barro contribuyen al aumento de la resistencia de flexión y compresión de los estucos, queda comprobada con el estudio realizado. Así también, se pueden establecer que la incorporación de fibras disminuye la capacidad de deformación producto a acciones de flexión y com-presión. Sin embargo, esta hipótesis queda condicio-nada al tipo de fibra a utilizar y al modelo matemático establecido para ello.

Respecto a las especificaciones técnicas de las fibras incorporadas en la mezcla de adobe, se tienen de va-riadas longitudes y tipos, predominando las de pequeña sección. En general, la mezcla de fibras de distinto tamaño, sumado a la isotropía (que es la característica de los cuerpos cuyas propiedades físicas no dependen de la dirección espacial) generan mejores resultados en las resistencias mecánicas. Asimismo, una de las princi-pales ventajas que aportan las fibras de polipropileno es la mejora significativa de la elasticidad del mortero de adobe, reduciendo la deformación bajo cargas perma-nentes, aumentando así la durabilidad de los estucos.

Es preciso señalar que las fibras de polipropileno son económicas y se mezclan fácilmente con los compo-nentes del adobe. Estas son inertes frente a los facto-res climáticos, permiten su identificación y reversibili-dad de ser necesario. Con lo anterior podemos decir que las fibras permiten una adecuada intervención en elementos patrimoniales, acorde a las Cartas interna-cionales del restauro.

El adobe reforzado con fibras puede ser considera-do como una variante del principio de refuerzo con paja. Para el caso del estuco de adobe, el refuerzo se realiza con paja en trozos pequeños, las que pueden ser acompañadas o reemplazadas por una cantidad determinada de pequeñas fibras, distribuidas de forma uniforme en la mezcla.

Los costos asociados a la incorporación de las fibras no son incidentes en el precio del producto terminado. De la misma manera no se ven modificadas sustan-cialmente las técnicas de trabajo, docilidad ni otras propiedades del nuevo material.

Las fibras se incorporan “trabando o feforzando” interiormente la mezcla de adobe. La compatibilidad de la fibra 12+19mm, genera, además de las múlti-ples orientaciones, una longitud de anclaje variada, lo cual podría significar que interiormente se soportan las acciones de tracción y compresión mediante una retícula generada por la adición. La existencia de

esta “retícula” y la fluencia de las fibras podría ser la explicación para el aumento de los tiempos de rotura de las probetas.

Específicamente, la calidad de un elemento no estruc-tural como el estuco, sometido a flexión, se hace más efectiva, explicada casi en el 70% de las probetas, por la incorporación de fibras poliméricas. En este caso, la fibra de mejores proyecciones es la Fibermesh 150 tipo B de largo 12+19mm. El modelo que mejor representa a esta fibra es el cuadrático, definido por:

Y = – 0,009X2 + 0,250X + 1,826

Tal como se muestra en la Tabla 2.1. Así para la can-tidad de fibra recomendada por el fabricante, de 2,4 kg/m3 de mezcla, se obtienen aumentos esperados de resistencia de 0,55 MPa, equivalente a un 30% de la resistencia de la muestra pura.

La resistencia a compresión del adobe se ve afecta-da de manera más significativa por el contenido de fibras, explicada casi en el 93% de las probetas, por la incorporación de fibras poliméricas. En este caso nuevamente la fibra de mejores proyecciones es la Fibermesh 150 tipo B de largo 12+19mm. El modelo que mejor representa a esta fibra es el cuadrático, definido por:

Y = – 0,012X2 + 0,418X + 6,294

Tal como se muestra en la Tabla 2.2. Así para la can-tidad de fibra recomendada por el fabricante, de 2,4 kg/m3 de mezcla, se obtienen aumentos esperados de resistencia de 0,93 MPa, equivalente a un 15% de la resistencia de la muestra pura.

Los componentes del adobe son agua, suelo (arcilla y arena, principalmente), eventualmente paja y, para este caso en particular, fibras de polipropileno. La particularidad que presenta la adición de fibras en la mezcla es que, al ser elementos con gran superficie específica y con geometría muy diferente a la del suelo, la docilidad de la mezcla se ve reducida (con dosifica-ciones muy elevadas), lo cual es muy relevante en la colocación de este tipo de mezclas. Por esta razón, se hace necesaria la incorporación de más cantidad de finos, con el objetivo de contrarrestar la reducción de docilidad provocada por la adición de fibras.

La máxima eficacia de las fibras viene dada por una co-rrecta dosificación de los componentes. No obstante, no existe un método general de dosificación de los ma-teriales establecido para las mezclas de adobe, ya que en su gran mayoría, la mano de obra asociada a este tipo de labores, se rige por la experiencia adquirida.


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Inﬂ uence of the polymeric Incidencia de la adición ﬁ bers ...

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